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    <meta name="description" content="本文是 Xenomai 内核补丁文档中 ipipe-arm.rst 的翻译，内核版本 4.19.190，Xenomai 版本 3.2.1。">
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  <title>向一个新的 ARM 平台移植 Xenomai - Miao&#39;s Blog</title>

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            <span class="h2" id="subtitle" title="向一个新的 ARM 平台移植 Xenomai">
              
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      <time datetime="2023-01-11 18:54" pubdate>
        2023年1月11日 晚上
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            <!-- SEO header -->
            <h1 style="display: none">向一个新的 ARM 平台移植 Xenomai</h1>
            
            <div class="markdown-body">
              <h2 id="目的">目的</h2>
<p>本文档是 Gilles Chanteperdrix 为 Xenomai
项目撰写的文章<sup id="fnref:1"><a href="#fn:1" rel="footnote">1</a></sup>的一个延伸，详细介绍了将中断流水线引入
ARM 内核所带来的变化。</p>
<p>本文致力于引导读者了解如何移植 I-pipe 核心到一个新的 ARM
SoC，从而实现一个实时的、双内核的系统。</p>
<h2 id="术语">术语</h2>
<p>如果你正在阅读本文档，那么你将有几乎将 I-pipe 运行在一个基于 ARM
的<em>开发板</em>上。<strong>开发板</strong>的一些例子是：<em>beagleboard</em>，<em>beaglebone</em>，<em>raspberry
pi</em>。</p>
<p>开发板是使用了基于 ARM 的 <em>SoC</em> 构建的。一些
<strong>SoC</strong> 的例子是：Atmel AT91RM9200，Atmel AT91SAM9263，TI
OMAP3530，TI OMAP4430，Freescale IMX53。我们使用 <em>SoC
家族</em>粗略地指定一组
SoC，它们具有许多相似的外设，从而这些外设的驱动程序可以共享。举个例子，对于“AT91”家族，其中包括
SoC AT91RM9200 和 AT91SAM9263 等等。</p>
<p>SoC 的核心则是处理器<em>核</em>，它们实现了 ARM
指令集。处理器<strong>核</strong>的例子有 ARM 926EJ-S，Intel/Marvell
Xscale，Marvell Feroceon，ARM Cortex A8，ARM Cortex A9。</p>
<p>最后，处理器核实现了一种 ARM <em>架构</em>，或者说 ARM
指令集的某个版本。ARM <strong>架构</strong>包括 armv4，armv5，armv6 以及
armv7。</p>
<p>举个例子来说，IGEPv2 <em>开发板</em> 使用了 TI OMAP3530
<em>SoC</em>，属于 OMAP <em>SoC 家族</em>，基于 ARM Cortex A8
处理器<em>核</em>，实现了 armv7 <em>架构</em>。</p>
<div class="note note-warning">
            <p>自 4.14 版本内核开始，I-pipe 已经不再支持 armv4 和 armv5 架构，只有armv6 仍然支持。</p>
          </div>
<h2 id="定位需要移植的-arm-架构代码">定位需要移植的 ARM 架构代码</h2>
<p>在一切开始之前，你应该确定开发板所使用的
SoC，处理器核以及架构，然后定位到对应的 SoC 以及开发板的特定代码上。</p>
<p>为了得到这些信息，你可以使用 Linux 内核源码中存在于各个子目录中的
Kconfig 与 Makefile 文件。Linux 源码通过将目录命名为 arch/arm/mach-X
或者 arch/arm/plat-X 来指定基于 ARM 的 SoC 或者 SoC 家族
X。还有一些代码可能位于 drivers/ 目录中，特别是
drivers/clocksource，drivers/gpio 或者 drivers/irqchip。</p>
<p>一些由 I-pipe
核心所管理的设备（硬件计时器，高精度计数器，中断控制器，GPIO
控制器）也许对于每一个 SoC 都是不同的，因此为了运行
I-pipe，需要进行适配。</p>
<div class="note note-info">
            <p>如果处理器核为 ARM CortexA9，那么事情将会变得稍微简单一点。这是因为其核内集成了中断控制器，硬件计时器和高精度计数器，而这些设备的驱动程序已经被移植到I-pipe 中了。</p>
          </div>
<h2 id="硬件计时器">硬件计时器</h2>
<p>I-pipe 的“客户端”（如协同内核）需要一个可编程的硬件计时器，以
one-shot 模式进行计时。I-pipe 核心中使用 <code>struct ipipe_timer</code>
对其进行抽象。</p>
<p>对于大多数 ARM SoC，硬件计时器的细节对于每一个 SoC 或者 SoC
家族是特定的，因此在每一个 SoC 的基础上都必须要添加
<code>ipipe_timer</code> 描述符。有很多方法都可以在 I-pipe
核心中实现这个计时器描述符。</p>
<h3 id="a9-计时器">A9 计时器</h3>
<p>如果你所使用的 SoC 不是基于 ARM Cortex A9 核的，请跳到<a
href="#非-a9-计时器">下一节</a>。对于搭载了 ARM Cortex A9 核的
SoC，硬件计时器是由处理器核提供的，与 SoC
之间关联不大：带来的好处是计时器这部分代码已经在 I-pipe
核心代码中得到移植，并支持了 <code>struct ipipe_timer</code>
描述符（详见 arch/arm/kernel/smp_twd.c）。需要注意的是，在为你的 SoC
编译内核时，应保证将 ARM Cortex A9 的硬件计时器代码编译进内核中。</p>
<p>为此，你应该确保 <code>smp_twd</code>
计时器已注册，它声明了一个时钟源，并使用了包含 <em>twd-timer</em>
的字符串。</p>
<p>如果 SoC 没有使用 <code>smp_twd</code>
计时器，并且也没有内核配置选项可以选择它，那么你就需要使用<a
href="#非-a9-计时器">下一节</a>的方法注册 per-cpu 计时器。</p>
<div class="note note-info">
            <p>在某些情况下，Cortex A9 计数器的 Linux 支持代码可能会在 I-pipe更新补丁打上后给出不准确的计时器频率校准结果，这种结果将导致计时器中断提前触发。通过提供适当的设备树，驱动器可以自动确定适当的时钟频率，而无需进行任何不精确的校准。</p>
          </div>
<h3 id="非-a9-计时器">非 A9 计时器</h3>
<p>你需要看一看你使用的 SoC 的硬件计时器支持代码。通常情况下，可以在
drivers/clocksource 或 arch/arm/mach-X/time.c 或 arch/arm/plat-Y/time.c
中找到它们。假设你的开发板使用设备树文件，你应该查找包含
<code>-timer</code> 的设备，并尝试在上述位置之一找到相应的文件。</p>
<p>假设硬件计时器是由 <code>clock_event_device</code> 驱动的，并且支持
one-shot 模式（clock_event_device 的 <code>features</code> 域包含
<code>CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT</code>），那么你的工作将会变得简单。否则，你需要找到包含硬件计时器寄存器说明的文档，看看它是什么类型的计时器（递减器或带匹配寄存器的自由运行计数器），以及如何工作在
one-shot 模式下。</p>
<p>最后你需要决定是协同内核与 Linux
是共享同一个硬件计时器还是使用不同的计时器（一些 SoC
拥有好几个可用的硬件计时器）。推荐使用相同的计时器。</p>
<p><code>ipipe_timer</code> 结构在某种程度上继承了
<code>clock_event_device</code>
结构，增加了协同内核通过中断管道（I-pipe）从计时器硬件接收高精度事件所需的一组功能。下列成员被定义在文件
include/linux/ipipe_tickdev.h 中：</p>
<ul>
<li><p><code>int irq</code></p>
<p>这是计时器中断所使用的 IRQ 号。</p></li>
<li><p><code>void (*request)(struct ipipe_timer *timer, int steal)</code></p>
<p>该回调函数将在协同内核开始使用硬件计时器时被 I-pipe
核心唤醒。它需要将硬件计时器设置为 one-shot 模式。当参数
<code>steal</code> 的值为 <code>true</code> 时，意味着协同内核获得了
Linux 内核正在使用的计时器的控制权。</p>
<p>如果硬件计时器的 Linux 支持代码使用了 <code>clock_event_device</code>
结构，支持 one-shot 模式，并且 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个处理函数可以被移除。在这种情况下，I-pipe
核心将调用对应 <code>clock_event_device</code> 结构中默认的
<code>set_mode</code> 处理函数。</p></li>
<li><p><code>int (*set)(unsigned long ticks, void *timer)</code></p>
<p>在协同内核请求为硬件计时器写入下一个时钟事件时，该处理函数会被调用。它将控制硬件计时器的流逝以
<code>ticks</code> 为一个单位。</p>
<p>举个例子，如果硬件计时器是基于自减器的，那么这个处理函数就应该将自减寄存器设置为
<code>ticks</code> 值。</p>
<p>如果硬件计时器是基于一个自由运行的计数器和一个匹配寄存器，这个处理函数则需要将匹配寄存器设置为当前计数器与
<code>ticks</code> 值之和。</p>
<p>如果函数运行成功，将返回0；否则，如果延时过短，则将返回一个负值（对于自由运行的计数器和匹配寄存器而言，这种情况可以通过以下方法判断：在设置完匹配寄存器后重新读取计数器的值，如果它超过了匹配寄存器的值，则说明延时过短，导致这个函数运行失败）。</p>
<p>同样地，如果硬件计时器的 Linux 支持代码使用了
<code>clock_event_device</code> 结构，支持 one-shot 模式，并且 I-pipe
核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个处理函数可以被移除。在这种情况下，I-pipe
核心将调用对应 <code>clock_event_device</code> 结构中默认的
<code>set_next_event</code> 处理函数。</p></li>
</ul>
<div class="note note-warning">
            <p>必须注意的是，这个处理函数是在协同内核上下文中被调用的，因此它不会调用任何常规的Linux服务，也不会持有任何常规自旋锁。另外，一个独立的处理函数必须被实现（或者如果需要持有自旋锁，则原本的自旋锁需要被转化为<ahref="#I-pipe-自旋锁">I-pipe自旋锁</a>，需要保证被其覆盖的临界区比较短）。</p>
          </div>
<ul>
<li><p><code>void (*ack)(void)</code></p>
<p>这个处理函数在计时器中断时被调用，它应该在硬件计时器级别确认计时器中断。提供这样的函数几乎总是必要的。</p>
<p>如果这个硬件计时器是与 Liunx 共享的，那么这部分代码已经在 Linux
计时器中断中实现了。这些代码应该被修改为当这个计时器不被协同内核控制时，仅确认计时器中断。参考<a
href="#例子">例子</a>以避免重复确认。</p></li>
<li><p><code>void (*release)(struct ipipe_timer *timer)</code></p>
<p>这个处理函数在协同内核释放硬件计时器时被 I-pipe
核心调用。它的作用是将计时器恢复到调用 <code>request</code>
时的状态。举个例子，如果计时器运行在 periodic 模式下，然后
<code>request</code> 将其切换到了 one-shot
模式，那么这个处理函数就会将其切换回 periodic 模式。</p>
<p>同样地，如果硬件计时器的 Linux 支持代码使用了
<code>clock_event_device</code> 结构，支持 one-shot 模式，并且 I-pipe
核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个处理函数可以被移除。在这种情况下，I-pipe
核心将调用对应 <code>clock_event_device</code> 结构中默认的
<code>set_mode</code> 处理函数。</p></li>
<li><p><code>const char *name</code></p>
<p>计时器的名称。</p>
<p>如果 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个设置可以被移除，这种情况下将使用
<code>clock_event_device</code> 描述符中该计时器所使用的名称。</p></li>
<li><p><code>unsigned int rating</code></p>
<p>计时器的级别。如果支持的多个硬件计时器有不同级别，那么协同内核将使用级别最高的那一个。</p>
<p>如果 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个设置可以被移除，这种情况下将使用
<code>clock_event_device</code> 描述符中该计时器所使用的级别。</p></li>
<li><p><code>unsigned long freq</code></p>
<p>硬件计时器的频率。通常这个值可以通过时钟框架的
<code>clk_get_rate()</code> 函数获取。</p>
<p>如果 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个设置可以被移除，这种情况下将使用
<code>clock_event_device</code> 描述符中该计时器所使用的频率。</p></li>
<li><p><code>unsigned int min_delay_ticks</code></p>
<p>以 ticks
计的硬件时钟最小延迟。几乎对于所有基于计数器和匹配寄存器的计时器而言，都有一个阈值，低于该值时将不能编程。当你使用一个过短的值编入这类计时器，其内部的计数器将持续增加，直到溢出后才能与匹配寄存器相匹配，浙江导致整个计时器停止很长一段时间，然后突然重启。</p>
<p>如果这个最小延迟被称作墙时钟延迟而不是硬件滴答数，函数
<code>ipipe_timer_ns2ticks()</code> 可以用来进行转换，前提是
<code>ipipe_timer.freq</code> 已经设置好。</p>
<p>如果 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个设置可以被移除，这种情况下将使用
<code>clock_event_device</code> 描述符中该计时器所使用的延迟。</p></li>
<li><p><code>const struct cpumask *cpumask</code></p>
<p>一个 CPU 掩码包括了这个计时器将要运行的一组 CPU。在 SMP
系统中，将存在许多 <code>ipipe_timer</code> 结构体，每一个对应 CPU
掩码中的一个成员。</p>
<p>如果 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么这个设置可以被移除，这种情况下将使用
<code>clock_event_device</code> 描述符中该计时器所使用的掩码。</p></li>
</ul>
<p>一旦这个结构被声明，有两种方法向 I-pipe 核心注册：</p>
<ul>
<li><p>如果硬件计时器的 Linux 支持代码使用了
<code>clock_event_device</code> 结构，并且 I-pipe 核心与 Linux
使用同一个计数器，那么其成员 <code>ipipe_timer</code>
应该指向此结构，相当于在常规内核调用
<code>clockevents_register_device()</code> 时自动地进行了注册。</p></li>
<li><p>否则，需要手动调用 <code>ipipe_timer_register()</code>
进行注册。</p></li>
</ul>
<h3 id="例子">例子</h3>
<p>作为一个例子，我们看一看 I-pipe 核心中 OMAP3 的代码。在引入 I-pipe
前，代码如下：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><div class="code-wrapper"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br></pre></div></td><td class="code"><pre><code class="hljs c"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">irqreturn_t</span> <span class="hljs-title">omap2_gp_timer_interrupt</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">int</span> irq, <span class="hljs-keyword">void</span> *dev_id)</span></span><br><span class="hljs-function"></span>&#123;<br>	<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> <span class="hljs-title">clock_event_device</span> *<span class="hljs-title">evt</span> =</span> &amp;clockevent_gpt;<br><br>	__omap_dm_timer_write_status(&amp;clkev, OMAP_TIMER_INT_OVERFLOW);<br><br>	evt-&gt;event_handler(evt);<br>	<span class="hljs-keyword">return</span> IRQ_HANDLED;<br>&#125;<br></code></pre></td></tr></table></figure>
<p>对于函数 <code>__omap_dm_timer_write_status()</code>
的调用确认了硬件计时器中断的级别。</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs c"><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> <span class="hljs-title">clock_event_device</span> <span class="hljs-title">clockevent_gpt</span> =</span> &#123;<br>	.name           = <span class="hljs-string">&quot;gp timer&quot;</span>,<br>	.features       = CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC | CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,<br>	.shift          = <span class="hljs-number">32</span>,<br>	.set_next_event = omap2_gp_timer_set_next_event,<br>	.set_mode       = omap2_gp_timer_set_mode,<br>&#125;;<br></code></pre></td></tr></table></figure>
<p>上面的代码展示了 Linux 中对于硬件计时器处理 one-shot
模式的支持代码。进一步观察表明
<code>omap2_gp_timer_set_next_event()</code> 没有调用任何 Linux 服务，而
Linux 服务是无法在 out-of-bound
上下文中被调用的。因此，这些代码可以安全地与协同内核共享。通过以下修改来支持
I-pipe 内核：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br><span class="line">14</span><br><span class="line">15</span><br><span class="line">16</span><br><span class="line">17</span><br><span class="line">18</span><br><span class="line">19</span><br><span class="line">20</span><br><span class="line">21</span><br><span class="line">22</span><br><span class="line">23</span><br><span class="line">24</span><br><span class="line">25</span><br><span class="line">26</span><br><span class="line">27</span><br><span class="line">28</span><br><span class="line">29</span><br><span class="line">30</span><br><span class="line">31</span><br><span class="line">32</span><br><span class="line">33</span><br><span class="line">34</span><br><span class="line">35</span><br><span class="line">36</span><br><span class="line">37</span><br><span class="line">38</span><br><span class="line">39</span><br><span class="line">40</span><br><span class="line">41</span><br><span class="line">42</span><br><span class="line">43</span><br><span class="line">44</span><br><span class="line">45</span><br><span class="line">46</span><br><span class="line">47</span><br><span class="line">48</span><br><span class="line">49</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs c"><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">void</span> <span class="hljs-title">omap2_gp_timer_ack</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">void</span>)</span></span><br><span class="hljs-function"></span>&#123;<br>	__omap_dm_timer_write_status(&amp;clkev, OMAP_TIMER_INT_OVERFLOW);<br>&#125;<br><br><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">irqreturn_t</span> <span class="hljs-title">omap2_gp_timer_interrupt</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">int</span> irq, <span class="hljs-keyword">void</span> *dev_id)</span></span><br><span class="hljs-function"></span>&#123;<br>	<span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> <span class="hljs-title">clock_event_device</span> *<span class="hljs-title">evt</span> =</span> &amp;clockevent_gpt;<br><br>	<span class="hljs-keyword">if</span> (!clockevent_ipipe_stolen(evt))<br>		omap2_gp_timer_ack();<br><br>	evt-&gt;event_handler(evt);<br>	<span class="hljs-keyword">return</span> IRQ_HANDLED;<br>&#125;<br><br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">ifdef</span> CONFIG_IPIPE</span><br><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> <span class="hljs-title">ipipe_timer</span> <span class="hljs-title">omap_shared_itimer</span> =</span> &#123;<br>	.ack			= omap2_gp_timer_ack,<br>	.min_delay_ticks	= <span class="hljs-number">3</span>,<br>&#125;;<br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">endif</span> <span class="hljs-comment">/* CONFIG_IPIPE */</span></span><br><br><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> <span class="hljs-title">clock_event_device</span> <span class="hljs-title">clockevent_gpt</span> =</span> &#123;<br>	.features		= CLOCK_EVT_FEAT_PERIODIC |<br>				  CLOCK_EVT_FEAT_ONESHOT,<br>	.rating			= <span class="hljs-number">300</span>,<br>	.set_next_event		= omap2_gp_timer_set_next_event,<br>	.set_state_shutdown	= omap2_gp_timer_shutdown,<br>	.set_state_periodic	= omap2_gp_timer_set_periodic,<br>	.set_state_oneshot	= omap2_gp_timer_shutdown,<br>	.tick_resume		= omap2_gp_timer_shutdown,<br>&#125;;<br><br><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-keyword">void</span> __init <span class="hljs-title">omap2_gp_clockevent_init</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">int</span> gptimer_id,</span></span><br><span class="hljs-params"><span class="hljs-function">						<span class="hljs-keyword">const</span> <span class="hljs-keyword">char</span> *fck_source)</span></span><br><span class="hljs-function"></span>&#123;<br>	<span class="hljs-comment">/* ... */</span><br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">ifdef</span> CONFIG_IPIPE</span><br>	<span class="hljs-comment">/* ... */</span><br>		omap_shared_itimer.irq = clkev.irq;<br>		clockevent_gpt.ipipe_timer = &amp;omap_shared_itimer;<br>	<span class="hljs-comment">/* ... */</span><br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">endif</span> <span class="hljs-comment">/* CONFIG_IPIPE */</span></span><br><br>	clockevents_register_device(&amp;clockevent_gpt);<br><br>	<span class="hljs-comment">/* ... */</span><br>&#125;<br></code></pre></td></tr></table></figure>
<h2 id="高精度计数器">高精度计数器</h2>
<p>由于协同内核的计时器管理基于一个运行在 one-shot
模式的计时器，为了应用能够测量较短的时间间隔，需要使用一个高精度计数器。</p>
<p>同样地，计数器的使用也与 SoC 有很大的关联。为了纪念第一个在 x86
处理器上使用 I-pipe 技术运行的 Xenomai 协同内核，这个高精度计数器被称为
tsc（timestamp counter 的简写）。</p>
<p>对于计时器管理，一个名为 <code>__ipipe_tscinfo</code>
的结构体需要被注册到 I-pipe 内核。你需要保证编译选项
"CONFIG_IPIPE_ARM_KUSER_TSC" 被开启。举个例子，在
arch/arm/mach-socfpga/Kconfig 中，你将看到：</p>
<figure class="highlight csharp"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs csharp">menuconfig ARCH_SOCFPGA<br>	<span class="hljs-built_in">bool</span> <span class="hljs-string">&quot;Altera SOCFPGA family&quot;</span><br>	depends <span class="hljs-keyword">on</span> ARCH_MULTI_V7<br>	...<br>	<span class="hljs-keyword">select</span> IPIPE_ARM_KUSER_TSC <span class="hljs-keyword">if</span> IPIPE<br></code></pre></td></tr></table></figure>
<h3 id="a9-计数器">A9 计数器</h3>
<p>如果你使用的 SoC 不是基于 ARM Cortex A9 核的，跳转到<a
href="#非-a9-计数器">下一节</a>。对于基于 ARM Cortex A9 核的
SoC，硬件使用的高精度计数器是由处理器核提供的（或者说“全局计时器”）。因为这个硬件是
SoC 无关的，为了支持 I-pipe 而已经存在的
<code>__ipipe_tscinfo</code>（arch/arm/kernel/smp_twd.c）可复用。</p>
<h3 id="非-a9-计数器">非 A9 计数器</h3>
<p>定义在 arch/arm/include/asm/ipipe.h 的 <code>__ipipe_tscinfo</code>
结构体拥有如下成员：</p>
<ul>
<li><p><code>unsigned int type</code></p>
<p>计数器的类型，可能的取值为：</p>
<ul>
<li><code>IPIPE_TSC_TYPE_FREERUNNING</code></li>
</ul>
<p>该 tsc 基于自由运行的计数器</p>
<ul>
<li><code>IPIPE_TSC_TYPE_DECREMENTER</code></li>
</ul>
<p>该 tsc 基于自减器</p>
<ul>
<li><code>IPIPE_TSC_TYPE_FREERUNNING_COUNTDOWN</code></li>
</ul>
<p>该 tsc 基于自由运行的计数器，是自减的</p>
<ul>
<li><code>IPIPE_TSC_TYPE_FREERUNNING_TWICE</code></li>
</ul>
<p>该 tsc
基于自由运行的计数器，并且需要读取两次（有是会读出错误值，但两次之中总有一次是正确的）</p>
<p>如果你所使用的硬件不属于上述情况之一，你需要：</p>
<ol type="1">
<li><p>添加一个你的硬件所属于的类型（<code>IPIPE_TSC_TYPE_xxx</code>）</p></li>
<li><p>添加一个读取该计数器并将其扩展到 64
位值的函数（用汇编语言）。参见 arch/arm/kernel/ipipe_tsc_asm.S 与
arch/arm/kernel/ipipe_tsc.c
以获取更多细节。需要注意，汇编函数的实现需要被限制到 96 字节，或者 24 x
32 比特的指令。</p></li>
</ol></li>
<li><p><code>unsigned int freq</code></p>
<p>计数器的频率</p></li>
<li><p><code>unsigned long counter_vaddr</code></p>
<p>计数器的虚拟地址（在内和空间）</p></li>
<li><p><code>unsigned long u.counter_paddr</code></p>
<p>计数器的物理地址</p></li>
<li><p><code>unsigned long u.mask</code></p>
<p>显示计数器有效比特位的掩码。</p>
<p>举个例子，0xffffffff 说明是 32 位计数器，0xffff 表示是 16
位计数器。只有有限的一组值可以表示每种计数器的类型。如果你需要一种不支持的值，arch/arm/kernel/ipipe_tsc.c
和 arch/arm/kernel/ipipe_tsc_asm.S 需要被修改。</p>
<p>一旦类型为 <code>__ipipe_tscinfo</code> 的变量被定义，它可以通过
<code>__ipipe_tsc_register()</code> 函数被注册到 I-pipe 内核。</p></li>
</ul>
<h3 id="例子-1">例子</h3>
<p>作为一个例子，我们可以看到 arch/arm/mach-davinci/time.c 中：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br><span class="line">14</span><br><span class="line">15</span><br><span class="line">16</span><br><span class="line">17</span><br><span class="line">18</span><br><span class="line">19</span><br><span class="line">20</span><br><span class="line">21</span><br><span class="line">22</span><br><span class="line">23</span><br></pre></td><td class="code"><pre><code class="hljs c"><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">ifdef</span> CONFIG_IPIPE</span><br><span class="hljs-keyword">static</span> <span class="hljs-class"><span class="hljs-keyword">struct</span> __<span class="hljs-title">ipipe_tscinfo</span> <span class="hljs-title">tsc_info</span> =</span> &#123;<br>	.type = IPIPE_TSC_TYPE_FREERUNNING,<br>	.u = &#123;<br>			&#123;<br>				.mask = <span class="hljs-number">0xffffffff</span>,<br>			&#125;,<br>	&#125;,<br>&#125;;<br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">endif</span> <span class="hljs-comment">/* CONFIG_IPIPE */</span></span><br><br><span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">void</span> __init <span class="hljs-title">davinci_timer_init</span><span class="hljs-params">(<span class="hljs-keyword">void</span>)</span></span><br><span class="hljs-function"></span>&#123;<br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">ifdef</span> CONFIG_IPIPE</span><br>	tsc_info.freq = davinci_clock_tick_rate;<br>	tsc_info.counter_vaddr = (<span class="hljs-keyword">void</span> *)(timers[TID_CLOCKSOURCE].base +<br>			timers[TID_CLOCKSOURCE].tim_off);<br>	tsc_info.u.counter_paddr = timers[TID_CLOCKSOURCE].pbase +<br>			timers[TID_CLOCKSOURCE].tim_off;<br>	__ipipe_tsc_register(&amp;tsc_info);<br>	<span class="hljs-comment">/* ... */</span><br><span class="hljs-meta">#<span class="hljs-meta-keyword">endif</span> <span class="hljs-comment">/* CONFIG_IPIPE */</span></span><br>&#125;<br></code></pre></td></tr></table></figure>
<p>TODO!()</p>
<h2 id="中断控制器">中断控制器</h2>
<h3 id="ic-handlers">IC handlers</h3>
<h3 id="flow-handlers">flow handlers</h3>
<h3 id="config_multi_irq_handler">CONFIG_MULTI_IRQ_HANDLER</h3>
<h3 id="多处理器系统">多处理器系统</h3>
<h3 id="gpio">GPIO</h3>
<h3 id="实时驱动程序中的-gpio">实时驱动程序中的 GPIO</h3>
<h3 id="gpio-作为中断源">GPIO 作为中断源</h3>
<h2 id="i-pipe-自旋锁">I-pipe 自旋锁</h2>
<div id="footnotes">
<hr>
<div id="footnotelist">
<ol style="list-style:none; padding-left: 0;">
<li id="fn:1">
<span
style="display: inline-block; vertical-align: top; padding-right: 10px;">1.</span><span
style="display: inline-block; vertical-align: top;"><a target="_blank" rel="noopener" href="https://xenomai.org/2014/09/porting-xenomai-dual-kernel-to-a-new-arm-soc/">Porting
Xenomai dual kernel to a new ARM
SoC</a></span><a href="#fnref:1" rev="footnote"> ↩︎</a>
</li>
</ol>
</div>
</div>

            </div>
            <hr>
            <div>
              <div class="post-metas mb-3">
                
                
                  <div class="post-meta">
                    <i class="iconfont icon-tags"></i>
                    
                      <a class="hover-with-bg" href="/tags/Linux-%E5%86%85%E6%A0%B8/">Linux 内核</a>
                    
                  </div>
                
              </div>
              
                <p class="note note-warning">
                  
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                <div class="post-prevnext">
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                      <a href="/2023/10/20/rcore-ch2/">
                        <i class="iconfont icon-arrowleft"></i>
                        <span class="hidden-mobile">rcore ch2 学习笔记</span>
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                  </article>
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                        <span class="hidden-mobile">ubuntu 打开热点共享网络</span>
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  <!-- SCRIPTS -->
  
  <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/nprogress@0/nprogress.min.js" ></script>
  <link  rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/nprogress@0/nprogress.min.css" />

  <script>
    NProgress.configure({"showSpinner":false,"trickleSpeed":100})
    NProgress.start()
    window.addEventListener('load', function() {
      NProgress.done();
    })
  </script>


<script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/jquery@3/dist/jquery.min.js" ></script>
<script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@4/dist/js/bootstrap.min.js" ></script>
<script  src="/js/events.js" ></script>
<script  src="/js/plugins.js" ></script>

<!-- Plugins -->


  <script  src="/js/local-search.js" ></script>



  
    <script  src="/js/img-lazyload.js" ></script>
  



  



  
    <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/tocbot@4/dist/tocbot.min.js" ></script>
  
  
    <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@fancyapps/fancybox@3/dist/jquery.fancybox.min.js" ></script>
  
  
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    <script defer src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/clipboard@2/dist/clipboard.min.js" ></script>
  






  <script  src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/typed.js@2/lib/typed.min.js" ></script>
  <script>
    (function (window, document) {
      var typing = Fluid.plugins.typing;
      var title = document.getElementById('subtitle').title;
      
        typing(title);
      
    })(window, document);
  </script>












  

  

  

  

  

  





<!-- 主题的启动项 保持在最底部 -->
<script  src="/js/boot.js" ></script>


<script type="text/x-mathjax-config">
    MathJax.Hub.Config({
        tex2jax: {
            inlineMath: [ ["$","$"], ["\\(","\\)"] ],
            skipTags: ['script', 'noscript', 'style', 'textarea', 'pre', 'code'],
            processEscapes: true
        }
    });
    MathJax.Hub.Queue(function() {
        var all = MathJax.Hub.getAllJax();
        for (var i = 0; i < all.length; ++i)
            all[i].SourceElement().parentNode.className += ' has-jax';
    });
</script>
<script src="http://cdn.mathjax.org/mathjax/latest/MathJax.js?config=TeX-AMS-MML_HTMLorMML"></script>
</body>
</html>
